[發明專利]一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構及方法

在審

• 申請號: 201710069717.5
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106761814A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 胡俊;衛宏;劉勇;李玉萍;姚凱;佳琳
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D9/00;E21D20/02;E21D21/00;F16L1/028
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本發明涉及一種聯合支護結構及方法，特別涉及一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構及方法。

背景技術

目前，隨著中國城市化進程的加速，在城區道路或重要建筑物下興建大型地下結構越來越多。對于淺埋大斷面、短距離的城市隧道而言，采用盾構法施工不經濟，采用明挖法對城市生產生活干擾較大。當地質條件較差、埋置深度較淺、上部有敏感建筑時，如果采用淺埋暗挖法施工，地面沉降難以控制，一旦出現施工事故，將造成顯著的社會影響。因此，如何找到一種適合于飽和富水軟土地層的淺埋大斷面地下結構下穿敏感建筑的施工方法非常重要。

管幕法就是先利用頂管技術在擬建的地下建筑物四周頂入鋼管，鋼管之間采用鎖口等進行止水，形成水密性地下空間，然后在大剛度管幕的保護下，對管幕包圍范圍土體進行開挖并澆筑主體結構的一種方法。由于管幕形成大剛度臨時支護結構，可以減少開挖時引起的地表變形，避免對周邊建筑物產生影響，對于淺埋大斷面軟土、建筑物密集、環境保護要求高的工程，具有無可比擬的優點。

錨固技術是巖土工程中的一個重要分支，其最大的優點是能夠使用抗拉材料來加強土體自身的穩定性。與傳統的襯砌結構相比，它屬于一種主動控制措施，保證巖土體內部應力場不受干擾，是一種先進的技術手段。近年來，隨著地下工程的大量建設，機械化施工程度不斷提高，新型錨桿技術層出不窮。

竹筋注漿錨桿是一種新型的注漿錨桿技術。竹筋注漿錨桿主要由兩個部分組成：第一部分為竹筋條片的加強錨固構件；第二部分為注漿管路構件，注漿管內可套入止漿塞進行定向定域注漿。主要應用在施工難度較大的機械化施工工程中的土體錨固改良，易挖除性與經濟性是竹筋注漿錨桿優于鋼質注漿管等的主要特點之一。

發明內容

本發明的主要目的是為了有效控制地下水的流失，保證施工及運營安全；

本發明的另一個目的是提供一種適合作為飽和富水軟土地層的淺埋大斷面地下結構下穿敏感建筑施工時的支護結構及支護方法。

本發明是為了達到上述目的而提供的一種管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構及方法。

本發明提供的管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構包括有數個管幕鋼管和數個水平竹筋注漿錨桿，管幕鋼管與水平竹筋注漿錨桿交替布置，管幕鋼管與水平竹筋注漿錨桿形成的加筋注漿帷幕一起組合形成大剛度的共同支護受力體系。

管幕鋼管內填充有水泥混凝土。

本發明提供的管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護方法，其方法如下所述：

步驟一、構筑頂管工作井和接收井；

步驟二、管幕鋼管布設，布設順序為以橫斷面中軸線為基準由下往上對稱進行；

步驟三、管幕鋼管間水平竹筋注漿錨桿施工并注漿，在鋼管間形成水平加筋注漿帷幕，水平竹筋注漿錨桿的個數由設計的鋼管間距而定；

步驟四、根據需要在管幕鋼管內填充混凝土；

步驟五、在管幕與竹筋注漿錨桿聯合支護結構內開挖，邊開挖邊支撐；

步驟六、逐段構筑內部結構，并逐步拆除管幕旋噴法支護結構內支撐，最終形成完整的地下結構。

步驟二中管幕鋼管布設方法有：定向鉆進法、水平螺旋鉆進法、夯管施工法、頂管法和微型頂管法，其中頂管法的施工方法如下：

(1)管幕鋼管的制備：管幕鋼管直徑取0.3m-2m；

(2)土體加固：管幕鋼管頂進前先對洞口處土體按設計要求進行加固，土體加固可在工作井施工時進行；

(3)穿墻出洞：在出洞前先割掉預埋鋼盒外側鋼板，并將止水鋼環焊接到預埋鋼盒的外側，再將止水橡膠圈安裝在止水鋼環上，在準備出洞時，將鋼盒內側擋土鋼板割掉，清理預留孔內的雜物后立即將工具頭推進預埋孔，縮短停頓時間，使止水橡膠圈緊抱工具頭外殼發揮止水作用，頂管穿墻時要防止工具頭下跌，在穿墻的初期，因入土較小，工具頭的自重僅由兩點支撐，其中一點是導軌，另一點是入土較淺的土體，一方面要帶一個向上的初始角，另一方面穿墻管下部要有支托，并且加強管段與工具管、管段與管段之間的連接，此外，工具管的推進一定要迅速，不使穿墻管內的土體暴露時間太長；

(4)正常頂進：管道出洞成功后，開始正常頂進，在管節推進的同時，頂管機大刀盤切削前方土體排出，通過管節一節節向前推進，頂管機不斷推進最后到達接收井，形成整段通道；

(5)管幕鋼管縱向接頭：接頭通過焊接環形和豎向加筋板加固管道端部，增加其剛度，在其加固的環形加筋板上，連接螺栓，進行施工過程中的限位和固定，在插口上設置兩道氯丁橡膠密封圈進行防水，接頭要有一定轉角的適應能力；